Nestin+子宫内膜干细胞的分离鉴定及在子宫内膜损伤修复中的作用研究

Stem cell therapy is an effective way to repair the endometrial injury. Our previous study have already found the presence of endometrial stem cells. However, the exactly subpopulation having repairing property remains elusive. We also demonstrated that the nestin-positive cells had repairing capacity and spheronization, which expressing the typical cell-surface marker of MSC, such as PDGFR-α and P75. Therefore, we hypothesized that nestin-positive cells, a subpopulation of endometrial stem cells, have the capacity to repair endometrial injury. In the present study, we try to sort out the nestin-positive cells by FACS and illustrate nestin-positive endometrial cells possess of both multipotency and self-renewal potential. Using animal model, we will investigate the role of nestin-positive cells in repairing endometrial injury. Protein microarray is used to screen the specific cytokines secreting by nestin-positive cells. Establishing animal models are used to illustrate the critical points how to regulate nestin-positive cells as a possible mechanism of repairing. The clinical characteristics of nestin and cytokines expression in intrauterine adhesions caused by endometrial injury would be detected. Our study will unveil the role and its mechanisms of nestin-positive cells for repairing endometrial injury and approach a new insight treatment strategies in endometrial injury.

干细胞治疗是修复子宫内膜损伤的有效途径之一。申请人前期研究证实存在子宫内膜干细胞，但哪一类亚群具有修复功能尚不确定；另发现小鼠子宫内膜组织中存有损伤修复功能的Nestin+细胞，高表达PDGFR-α、P75等干细胞标志，具有成球生长能力。因而推测：子宫内膜组织中Nestin+细胞可能是一类子宫内膜干细胞亚群，具有内膜损伤修复功能？本项目通过FACS分选小鼠子宫内膜Nestin+细胞，探讨其增殖、自我更新和多向分化能力；以小鼠子宫内膜损伤模型为对象，研究Nestin+细胞在子宫内膜损伤修复中的作用；筛选Nestin+细胞分泌的细胞因子，通过干预关键细胞因子表达，探讨Nestin+细胞发挥损伤修复功能的途径和作用靶点；观察宫腔粘连患者子宫内膜样本中Nestin及关键因子的表达，佐证Nestin+细胞在子宫内膜损伤修复中的重要意义。项目的实施，将为干细胞治疗子宫内膜损伤提供理论依据和新的途径。

子宫内膜结构的完整和功能的正常是维持女性生理特征和生育功能的基本保障，当子宫内膜受到机械性损伤或感染时，往往内膜受损导致薄型子宫内膜，甚至宫腔粘连。常规治疗方法难以修复，而干细胞治疗是修复子宫内膜损伤的有效途径。子宫内膜干细胞可以通过无创方式获取、具有免疫调节作用、体外易于培养、增殖能力强等优点，可能成为治疗子宫内膜损伤的最佳种子细胞。但哪一类子宫内膜干细胞亚群具有修复功能尚不确定。. 本项目以Nestin-GFP 转基因小鼠作为研究对象，通过FACS分选子宫内膜 Nestin + 细胞。Nestin + 细胞高表达PDGFR-α、P75等干细胞标志，能够成球生长，具有多向分化能力，说明子宫内膜中 Nestin + 细胞具有干细胞特性，是子宫内膜干细胞的一种亚型。建立小鼠子宫内膜损伤模型，经小鼠尾静脉注射 Nestin + 细胞，移植治疗后可使损伤的子宫内膜增厚，腺体数量明显增多，Vimentin 阳性表达明显增加。免疫荧光结果显示，小鼠子宫内膜中GFP标记的 Nestin + 细胞趋向定植于小鼠子宫腔上皮和腺上皮部位。说明Nestin + 细胞对损伤的子宫内膜具有修复作用。此外，分析临床薄型子宫内膜患者治疗前后子宫内膜 Nestin 的表达情况，发现薄型子宫内膜患者经治疗，子宫内膜明显增厚， Nestin 阳性表达明显增加，间接说明在子宫内膜损伤修复过程中 Nestin 具有一定作用。进一步在 Nestin + 细胞相关作用机制研究中发现子宫内膜损伤小鼠尾静脉注射条件培养液后，即浓集的 Nestin + 细胞培养液，也能够显著增加子宫内膜厚度，使腺体数量明显增多。 Nestin + 细胞培养液中VEGF、FGF2因子的表达远高于其它细胞因子，提示VEGF、FGF2 细胞因子可能在子宫内膜的损伤修复中起关键性作用。综上研究结果说明 Nestin + 细胞是子宫内膜干细胞的一种亚型，具有损伤修复作用，能够通过旁分泌细胞因子VEGF、FGF2对受损的子宫内膜进行修复。该项目的实施，加深了我们对Nestin + 细胞的认识和了解。同时，项目的实施也为临床应用干细胞治疗子宫内膜损伤提供了理论依据和新的途径。